화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2013년 가을 (10/23 ~ 10/25, 대구 EXCO)
권호 19권 2호, p.1291
발표분야 공정시스템
제목 메탄가스로부터 고순도 수소를 제조하기 위한 RF 플라즈마-촉매 하이브리드 시스템 개발
초록 차세대 에너지원으로 사용 가능한 수소를 제조하기 위해 환경가스의 발생이 없는 저온 플라즈마 공정을 이용하여 천연가스로부터 수소의 개질 반응을 고찰하였다. 이 때, 플라즈마 공정에 촉매 공정을 도입한 하이브리드 시스템을 이용함으로써 단독 공정 보다 낮은 방전 전력과 낮은 촉매 온도에서도 고순도의 수소를 제조할 수 있도록 하였다.
RF Generator는 오토일렉 사의 R600A 모델을 사용하였고, 촉매로는 Ni/Al2O3 상용촉매를 사용하였다.  개질 후의 가스 내 수소 기체 검출에는 GC-TCD를 이용하였고, 사용된 컬럼은 SUPELCO의 60/80 MOLSEIVE 5A COLUMN이다.
Plasma Discharge Power를 50~600W, 촉매의 공정 온도를 400~700℃로 변화를 주며 실험하였다.
메탄의 유량을 약 23sccm 으로 실험한 결과, 플라즈마 단독 공정의 경우 600W에서 수소로의 전환율(H2 yield)이 48.41%로 최대였고, 촉매 단독 공정에서는 촉매 온도가 600℃일 때 전환율이 51.69%로 최대였다.
이 두 공정을 혼합한 플라즈마-촉매 하이브리드 시스템에서는 촉매 온도가 500℃이고 방전 전력이 400W일 때 전환율이 60.75%로 가장 높게 나타났다. 이를 통해 두 공정을 혼합하였을 때 단독공정 보다 천연가스의 개질 효과가 우수하다는 것을 알 수 있다.
저자 김해나, 조동련, 임경택, 양미현
소속 전남대
키워드 저온 플라즈마; 천연가스 개질공정; 수소에너지; 수소 제조; 플라즈마 촉매 하이브리드 시스템
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